El término "cuasicristal superfluido" suena como algo que un villano de cómic podría usar para llevar a cabo sus terribles planes.
En realidad, es una nueva forma de materia propuesta por los físicos teóricos de la Universidad de Texas en Dallas en un estudio reciente publicado en la revista Cartas de revisión física . Su estudio también describe una "receta" para hacer los materiales exóticos en el laboratorio.
La mayoría de las personas están familiarizadas con los tres estados fundamentales de la materia: sólido, líquido y gaseoso. En realidad, hay varios más, incluido el plasma, que se encuentra dentro del sol y otras estrellas, y los condensados de Bose-Einstein, que son muy densos yexisten solo en las temperaturas frías más extremas.
Un superfluido es un estado exótico de la materia con propiedades inusuales. Tiene una viscosidad cero, lo que significa que puede fluir a través de una superficie y no disminuir la velocidad, o perder energía, debido a la fricción con la superficie. Superfluidos, comohelio líquido, debe enfriarse a temperaturas extremadamente bajas para que emerjan tales propiedades.
"Si su café de la mañana fuera un superfluido y lo revolviera con una cuchara, podría quitar la cuchara y el café nunca dejaría de moverse", dijo el Dr. Chuanwei Zhang, profesor de física en la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticasy autor correspondiente del estudio: "Los líquidos regulares eventualmente se detendrán debido a la fricción con la copa".
tanto un superfluido como un cuasicristal
Hace unos 50 años, los investigadores propusieron un nuevo tipo de materia que combinaba las propiedades de un superfluido con las de un cristal sólido. Apodado un supersólido, solo ha sido en los últimos años que los científicos han podido producir ese inusualmaterial en el laboratorio
"En física, tenemos una definición muy estricta de qué es un fluido y qué es un sólido", dijo Zhang. "El agua líquida no puede comportarse como un sólido, y viceversa. Se pueden mezclar, por ejemplo, en unvaso de agua helada, pero siguen siendo formas separadas de materia "
En el mundo de la física cuántica, que describe cómo se comporta la materia a nivel de átomos y partículas individuales, esto no siempre es cierto, dijo Zhang.
"Un supersólido es un fluido que fluye sin fricción cuyos átomos también están dispuestos de forma periódica, tal como lo están en un sólido cristalino", dijo. "Estos dos estados, que son mutuamente excluyentes en nuestra vida cotidiana, pueden existiral mismo tiempo en el mismo material físico en el mundo cuántico "
En su nuevo estudio, Zhang y sus colegas sugieren el siguiente paso lógico: proponer un nuevo tipo de materia que sea tanto superfluida como cuasicristal.
Un cristal, como la sal de mesa, tiene átomos que están dispuestos en un patrón periódico altamente ordenado que no cambia cuando lo gira o repite, dijo Zhang. Un tablero de ajedrez puede considerarse un cristal bidimensional.Por otro lado, son materiales cuyos átomos están ordenados y tienen estructura como en un cristal, pero su disposición no es periódica, no se repite.
"Hicimos la pregunta, ¿puedes tener un nuevo estado de materia cuántica que sea tanto un cuasicristal como un superfluido?", Dijo Zhang.
La respuesta es sí, al menos desde principios físicos, dijo Zhang.
El material que Zhang y sus colegas proponen debe fluir sin fricción y al mismo tiempo exhibir una estructura cuasicristal no periódica.
"Esta es una teoría en este momento, pero en este documento sugerimos una configuración experimental similar al experimento que produjo los primeros supersólidos", dijo Zhang. "La buena noticia es que no deberíamos tener que inventar ninguna tecnología nueva".para hacer realmente este material. Básicamente implica disparar láseres a un condensado de Bose-Einstein "
Junpeng Hou, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en física en UT Dallas, dijo que producir el material aún podría ser un desafío.
"Puede tomar varios años para que los nuevos superácidos se realicen experimentalmente", dijo Hou. "Pero creo que nuestro sistema no tardaría tanto, tal vez uno o dos años".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Dallas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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